關(guān)于光纖傳感器的工作原理以及常見的應(yīng)用領(lǐng)域解析

隨著全球多樣化的發(fā)展，我們的生活也在不斷變化著，包括我們接觸的各種各樣的電子產(chǎn)品，那么你一定不知道這些產(chǎn)品的一些組成，比如光纖傳感器。

光纖傳感器是一種將被測(cè)對(duì)象的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y(cè)的光信號(hào)的傳感器。光纖傳感器的工作原理是將光源入射的光束經(jīng)由光纖送入調(diào)制器，在調(diào)制器內(nèi)與外界被測(cè)參數(shù)的相互作用， 使光的光學(xué)性質(zhì)如光的強(qiáng)度、波長(zhǎng)、頻率、相位、偏振態(tài)等發(fā)生變化，成為被調(diào)制的光信號(hào)，再經(jīng)過光纖送入光電器件、經(jīng)解調(diào)器后獲得被測(cè)參數(shù)。整個(gè)過程中，光束經(jīng)由光纖導(dǎo)入，通過調(diào)制器后再射出，其中光纖的作用首先是傳輸光束，其次是起到光調(diào)制器的作用。

傳感器在朝著靈敏、精確、適應(yīng)性強(qiáng)、小巧和智能化的方向發(fā)展。在這一過程中，光纖傳感器這個(gè)傳感器家族的新成員備受青睞。光纖具有很多優(yōu)異的性能，例如：具有抗電磁和原子輻射干擾的性能，徑細(xì)、質(zhì)軟、重量輕的機(jī)械性能;絕緣、無感應(yīng)的電氣性能;耐水、耐高溫、耐腐蝕的化學(xué)性能等，它能夠在人達(dá)不到的地方(如高溫區(qū))，或者對(duì)人有害的地區(qū)(如核輻射區(qū))，起到人的耳目的作用，而且還能超越人的生理界限，接收人的感官所感受不到的外界信息。

光纖具有很多優(yōu)異的性能，例如：具有抗電磁和原子輻射干擾的性能，徑細(xì)、質(zhì)軟、重量輕的機(jī)械性能;絕緣、無感應(yīng)的電氣性能;耐水、耐高溫、耐腐蝕的化學(xué)性能等，它能夠在人達(dá)不到的地方，或者對(duì)人有害的地區(qū)(如核輻射區(qū))，起到人的耳目的作用，而且還能超越人的生理界限，接收人的感官所感受不到的外界信息。

光纖傳感器的基本工作原理是將來自光源的光信號(hào)經(jīng)過光纖送入調(diào)制器，使待測(cè)參數(shù)與進(jìn)入調(diào)制區(qū)的光相互作用后，導(dǎo)致光的光學(xué)性質(zhì)(如光的強(qiáng)度、波長(zhǎng)、頻率、相位、偏振態(tài)等)發(fā)生變化，成為被調(diào)制的信號(hào)源，在經(jīng)過光纖送入光探測(cè)器，經(jīng)解調(diào)后，獲得被測(cè)參數(shù)。

絕緣于污穢、磁、聲、壓力、溫度、加速度、陀螺、位移、液面、轉(zhuǎn)矩、光聲、電流，光纖傳感器可用于位移、震動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、壓力、彎曲、應(yīng)變、速度、加速度、電流、磁場(chǎng)、電壓、濕度、溫度、聲場(chǎng)、流量、濃度、PH值和應(yīng)變等物理量的測(cè)量。光纖傳感器的應(yīng)用范圍很廣，幾乎涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防上所有重要領(lǐng)域和人們的日常生活，尤其可以安全有效地在惡劣環(huán)境中使用，解決了許多行業(yè)多年來一直存在的技術(shù)難題，具有很大的市場(chǎng)需求。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面的應(yīng)用：

干涉陀螺儀和光柵壓力傳感器在城市建設(shè)中的橋梁、大壩和油田中的應(yīng)用。光纖傳感器可以嵌入混凝土、碳纖維增強(qiáng)塑料和各種復(fù)合材料中，測(cè)試應(yīng)力松弛、施工應(yīng)力和動(dòng)荷載應(yīng)力，從而評(píng)估橋梁在短期施工階段和長(zhǎng)期施工階段的結(jié)構(gòu)性能。術(shù)語運(yùn)行狀態(tài)。

在電力系統(tǒng)中，需要測(cè)量溫度、電流等參數(shù)，如高壓變壓器和大型電機(jī)定轉(zhuǎn)子的溫度檢測(cè)。由于電傳感器易受電磁場(chǎng)干擾，因此不能用于此類場(chǎng)合。光纖傳感器。分布式光纖溫度傳感器是近年來發(fā)展起來的一種用于實(shí)時(shí)測(cè)量空間溫度場(chǎng)分布的高新技術(shù)。分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)不僅具有一般光纖傳感器的優(yōu)點(diǎn)，而且具有測(cè)量光纖沿線各點(diǎn)溫度的能力。憑借其分布式傳感能力，我們可以連續(xù)實(shí)時(shí)測(cè)量光纖沿線幾公里范圍內(nèi)的各個(gè)點(diǎn)的溫度。定位精度可達(dá)米級(jí)，測(cè)量精度可達(dá)1度級(jí)。非常適用于大規(guī)模交叉口溫度測(cè)量應(yīng)用場(chǎng)合。

此外，光纖傳感器還可用于鐵路監(jiān)測(cè)、火箭推進(jìn)系統(tǒng)和油井檢測(cè)。光纖還具有寬帶、大容量、遠(yuǎn)距離傳輸、實(shí)現(xiàn)多參數(shù)、分布式、低能耗傳感等顯著優(yōu)勢(shì)。光纖傳感可以不斷吸收光纖通信的新技術(shù)和新器件，各種光纖傳感器有望在物聯(lián)網(wǎng)中得到廣泛應(yīng)用。在研究設(shè)計(jì)過程中，一定會(huì)有這樣或著那樣的問題，這就需要我們的科研工作者在設(shè)計(jì)過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，這樣才能促進(jìn)產(chǎn)品的不斷革新。